一种压电陶瓷储能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电池，具体是一种压电陶瓷储能电池。
【背景技术】
[0002]现代社会提倡使用清洁可再生能源，比如水能、太阳能、风能。减少对污染能源的依赖可以有效保护我们的环境。压电陶瓷是一种具有压电效应的功能陶瓷，压电效应是指能够将机械能转换成电能，或者将电能转换成机械能的一种现象。压电陶fe除具有压电性夕卜，还具有介电性、弹性等，已被广泛应用于医学成像、声传感器、声换能器、超声马达等。压电陶瓷利用其材料在机械应力作用下，引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化，导致材料两端表面出现符号相反的束缚电荷即压电效应而制作，具有敏感的特性，压电陶瓷主要用于制造超声换能器、水声换能器、电声换能器、陶瓷滤波器、陶瓷变压器、陶瓷鉴频器、高压发生器、红外探测器、声表面波器件、电光器件、引燃引爆装置和压电陀螺等。
[0003]随着技术的进步，智能设备的应用变得越来越广泛，虽然智能设备的耗电量不大，但是由于智能设备的使用时间长，基本每天都需要充一次电，长时间采用市电作为供电电源，仍然是一笔不小的开销。利用压电陶瓷的压电效应将人类行走过程中或者车轮行驶过程中产生的多余机械能转化为电能并进行存储，以供智能设备使用，是一个低成本、节能减排的举措。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种体积小、转换效率高、使用方便的压电陶瓷储能电池。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]—种压电陶瓷储能电池，由上壳体、下壳体、压电发电单元和储能单元组成；所述储能单元包括充电电池、电容和滤波器；所述上壳体与下壳体固定配合形成一个受压形变区，压电发电单元位于该受压形变区内；所述储能单元与压电发电单元电连接。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述上壳体和下壳体为等直径的圆形。
[0008]作为本实用新型进一步的方案:所述下壳体的下部两侧设有卡口，用于固定储能单元。
[0009]作为本实用新型进一步的方案:所述压电发电单元包括:与受压形变区接触配合的压条、受压条驱动变形而发电的压电体；所述压电体与储能单元电连接。
[0010]作为本实用新型进一步的方案:所述压条包括上压条和下压条，上压条和下压条的数目之和至少为三根，其中压电发电单元与上壳体接触的一面上设有至少一根与受压形变区接触配合的上压条，压电发电单元与下壳体接触的一面上设有至少两根与受压形变区接触配合的下压条，上压条与下压条相互平行。
[0011]作为本实用新型进一步的方案:所述上压条和下压条的数目之和至少为五根；其中压电发电单元与上壳体接触的一面上设有至少两根与受压形变区接触配合的上压条，压电发电单元与下壳体接触的一面上设有至少三根与受压形变区接触配合的下压条，上压条与下压条相互平行。
[0012]作为本实用新型进一步的方案:所述上压条和下压条的数目之和为奇数根。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型利用人们行走过程中或者车轮行驶过程中的机械能，采用压电体直接将机械能转换成电能并进行存储，转换效率高，体积小，使用方便，可适用于野外，采用充电电池进行能量存储，可进行多种应用。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的主视结构示意图；
[0015]图2是图1的A向局部结构示意图；
[0016]图3是本实用新型的上壳体与上压条的结构示意图；
[0017]图4是本实用新型的下壳体与下压条的结构示意图；
[0018]图中:1_上壳体、2-下壳体、3-压电发电单元、4-充电电池、5-电容、6-滤波器。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]请参阅图1?4，本实用新型实施例中，一种压电陶瓷储能电池，由上壳体1、下壳体2、压电发电单元3和储能单元组成；储能单元包括充电电池4、电容5和滤波器6 ;上壳体I和下壳体2为等直径的圆形，上壳体I与下壳体2固定配合形成一个受压形变区，压电发电单元3位于该受压形变区内；储能单元与压电发电单元3电连接。下壳体2的下部两侧设有卡口，用于固定储能单元。
[0021]压电发电单元3包括:与受压形变区接触配合的压条、受压条驱动变形而发电的压电体；压电体与储能单元电连接。
[0022]压条包括上压条和下压条，上压条和下压条的数目之和至少为三根，其中压电发电单元3与上壳体I接触的一面上设有至少一根与受压形变区接触配合的上压条，压电发电单元3与下壳体2接触的一面上设有至少两根与受压形变区接触配合的下压条，上压条与下压条呈间隙式平行排列。考虑到对称美观性，上压条的数目与下压条的数目之间的差值为-1或1，即上压条和下压条的数目之和为奇数根。
[0023]当利用人行走过程中的多余的机械能时，只需要将压电体固定在鞋底内且与储能单元电路连接，受压形变区在物理压力的作用下，发生形变，与该受压形变取接触的压条因发生相对位移而驱使压电体变形，压电体在变形过程中产生不同的电荷，形成电势差，如此在人行走过程中，压电体持续发电并将电能储存于储能单元中，并可向智能穿戴设备提供源源不断的电能。压电发电单元3发出的电力储存在电容5中，并通过滤波器6把电能传输给充电电池4。
[0024]类似地，也可以利用车轮行驶所产生的压力，进行压电发电。
[0025]本实用新型利用人们行走过程中或者车轮行驶过程中的机械能，采用压电体直接将机械能转换成电能并进行存储，转换效率高，体积小，使用方便，可适用于野外，采用充电电池进行能量存储，可进行多种应用。
[0026]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
[0027]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种压电陶瓷储能电池，其特征在于，由上壳体、下壳体、压电发电单元和储能单元组成；所述储能单元包括充电电池、电容和滤波器；所述上壳体与下壳体固定配合形成一个受压形变区，压电发电单元位于该受压形变区内；所述储能单元与压电发电单元电连接。2.根据权利要求1所述的压电陶瓷储能电池，其特征在于，所述上壳体和下壳体为等直径的圆形。3.根据权利要求1所述的压电陶瓷储能电池，其特征在于，所述下壳体的下部两侧设有卡口，用于固定储能单元。4.根据权利要求1所述的压电陶瓷储能电池，其特征在于，所述压电发电单元包括:与受压形变区接触配合的压条、受压条驱动变形而发电的压电体；所述压电体与储能单元电连接。5.根据权利要求4所述的压电陶瓷储能电池，其特征在于，所述压条包括上压条和下压条，上压条和下压条的数目之和至少为三根，其中压电发电单元与上壳体接触的一面上设有至少一根与受压形变区接触配合的上压条，压电发电单元与下壳体接触的一面上设有至少两根与受压形变区接触配合的下压条，上压条与下压条相互平行。6.根据权利要求5所述的压电陶瓷储能电池，其特征在于，所述上压条和下压条的数目之和至少为五根；其中压电发电单元与上壳体接触的一面上设有至少两根与受压形变区接触配合的上压条，压电发电单元与下壳体接触的一面上设有至少三根与受压形变区接触配合的下压条，上压条与下压条相互平行。7.根据权利要求5-6任一所述的压电陶瓷储能电池，其特征在于，所述上压条和下压条的数目之和为奇数根。
【专利摘要】本实用新型公开了一种压电陶瓷储能电池，由上壳体、下壳体、压电发电单元和储能单元组成；所述储能单元包括充电电池、电容和滤波器；上壳体与下壳体固定配合形成一个受压形变区，压电发电单元位于该受压形变区内；储能单元与压电发电单元电连接。本实用新型利用人们行走过程中或者车轮行驶过程中的机械能，采用压电体直接将机械能转换成电能并进行存储，转换效率高，体积小，使用方便，可适用于野外，采用充电电池进行能量存储，可进行多种应用。
【IPC分类】H02N2/18, H02J15/00
【公开号】CN204810175
【申请号】CN201520463679
【发明人】郭利坤, 刘伯炜
【申请人】郭利坤, 刘伯炜
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月2日